JP2014010671A - タッチスクリーン、タッチパネル及びそれを備える表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース基板上に、複数の検出用行配線2と複数の検出用列配線3とを層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された検出エリア11と、外部回路と接続可能な端子10と、検出用行配線2および検出用列配線3と端子10とを電気的に接続する複数の引き出し配線8、9と、を有するタッチスクリーン1であって、検出エリア11の周辺部の検出用行配線2の幅が中央部の検出用行配線2の幅より小さく構成された検出用行配線2と、検出エリア11の周辺部の検出用列配線3の幅が中央部の検出用列配線3の幅より小さく構成された検出用列配線3と、のいずれか一方、あるいは双方を具備する。
【選択図】図2
Description
<タッチスクリーンの構成>
図1を用いてタッチパネルの概略を説明する。図1は、本発明の実施の形態1のタッチパネルの全体構造の模式図である。
sc(m/2-1) ≧ sc(m/2-2) ≧ ・・・ ≧ sc(1) > sc(0)
sc(m/2) ≧ sc(m/2+1) ≧ ・・・ ≧ sc(m-2) > sc(m-1)
となるように、検出エリア11の周辺部分の検出用列配線3の電極幅の総和が狭くなるように構成している。
sc(n/2-1) ≧ sr(n/2-2) ≧ ・・・ ≧ sr(1) > sr(0)
sr(n/2) ≧ sr(n/2+1) ≧ ・・・ ≧ sr(n-2) > sr(n-1)
となるように、検出エリア11の周辺部分の検出用行配線2の電極幅の総和が狭くなるように構成している。なお、本実施の形態においては、m、nは偶数として説明したが、偶数に限定するものではなく、奇数であっても同様の効果を得ることができる。
次にタッチパネルのタッチ座標検出の動作について説明する。タッチパネルのタッチ座標検出の基本動作は、検出処理回路17が、タッチスクリーン1の相互に隣り合う2本の検出用行配線2、検出用列配線3を順次、差動容量検出回路20に接続して静電容量の差分を検出し、差分容量検出回路20の差動容量検出結果に基づいてタッチ座標が算出され、検出座標データが出力される。
上記のタッチスクリーン1の裏面側を液晶表示パネル23と固定一体化され液晶表示装置が構成される。そして、液晶表示パネル23の画像信号に応じた所望の表示光がタッチスクリーン1を透過して使用者に視認される。また、タッチスクリーン1を含むタッチパネルは、上述したようにタッチ座標を算出して、そのタッチ座標を出力する。このような構成を採ることで、タッチ容量を高感度で検出することができ、算出されるタッチ座標精度が向上したタッチパネル付き表示装置を得ることができる。
実施の形態1においては、検出エリア11の周辺部の検出用行配線2、検出用列配線3を構成する細線状電極4、5の本数を中央部と比べて少なくすることで電極幅の総和を小さく、検出エリア11の周辺部で検出用行配線2、検出用列配線3の寄生容量が大きくなることでタッチを検出する感度が低下するのを防止した。本実施の形態においては、検出用行配線2、検出用列配線3の電極幅の総和は検出エリア11内で均一とし、検出用行配線2、検出用列配線3を構成する細線状電極4、5の電極幅を変化させることで、電極幅の総和を検出エリア11の中央から端に向かって小さくした点が異なっている。
tr(n/2-1) ≧ tr(n/2-2) ≧ ・・・ ≧ tr(1) > tr(0)
tr(n/2) ≧ tr(n/2+1) ≧ ・・・ ≧ tr(n-2) > tr(n-1)
となるように構成し、また検出エリア11の中央の検出用列配線3はWc(m/2-1)およびWc(m/2)となり、各検出用列配線3の電極幅を
tc(m/2-1) ≧ tc(m/2-2) ≧ ・・・ ≧ tc(1) > tc(0)
tc(m/2) ≧ tc(m/2+1) ≧ ・・・ ≧ tc(m-2) > tc(m-1)
となるように構成する。具体的には実施の形態1と同様に、検出エリア11の上下端、左右端から3本の検出用行配線2、検出用列配線3を構成する細線状電極4、5の幅を10%づつ変化させた(中央の細線状電極幅を100%とした時、端から順に細線状電極の電極幅を70%、80%、90%とした)。これ以外の構成は実施の形態1と同様にした。
タッチによる静電容量の測定手法、つまりスイッチ回路18、19、差動容量検出回路20、検出制御回路21の動作、およびタッチ座標算出回路22での演算は、実施の形態1と同じであるので省略する。
図12、図13に本実施の形態のタッチパネルにおいて、3次元容量抽出シミュレータ用いて検出用行配線2、検出用列配線3の接地容量を計算した結果を示す。図12は実施の形態2に係るタッチスクリーンの縦方向の接地容量の分布(計算値)を示す図である。図13は実施の形態2に係るタッチスクリーンの横方向の接地容量の分布(計算値)を示す図である。比較例として検出用行配線2、検出用列配線3を構成する細線状電極4、5の電極幅を一定にして電極幅の総和を一定とした場合の計算結果も併せて示した。計算は検出用行配線2を32本(n=32)、検出用列配線3を42本(m=42)に設定した。また、検出用列配線3をベース基板12の裏面上に、検出用行配線2と引き出し配線8、9を層間絶縁膜14の裏面上に形成した層構造を仮定した。
実施の形態1においては、検出エリア11の周辺部の検出用行配線2、検出用列配線3を構成する細線状電極の本数を調整し、検出エリア11の周辺部で検出用行配線2、検出用列配線3の寄生容量が大きくなることでタッチを検出する感度が低下するのを防止した。本実施の形態においては、検出用行配線2、検出用列配線3の幅は検出エリア11内で均等とし、検出用行配線2、検出用列配線3内での細線状電極4、5の密度を変化させることで、電極幅の総和を検出エリア11の中央部から周辺部に向かって小さくした点が異なっている。タッチスクリーン1の全体構造は、図10に示したように、実施の形態2と同じであるので、説明は省略する。
ucx(m/2-1) ≦ ucx(m/2-2) ≦ ・・・ ≦ ucx(1) < ucx(0)、
ucx(m/2) ≦ ucx(m/2+1) ≦ ・・・ ≦ucx(m-2) < ucx(m-1)
かつ
ucy(m/2-1) ≦ ucy(m/2-2) ≦ ・・・ ≦ ucy(1) < ucy(0)、
ucy(m/2) ≦ ucy(m/2+1) ≦ ・・・ ≦ ucy(m-2) < ucy(m-1)
となるように構成する。
urx(n/2-1) ≦ urx(n/2-2) ≦ ・・・ ≦ urx(1) < urx(0)、
urx(n/2) ≦ urx(n/2+1) ≦・・・ ≦ urx(n-2) < urx(n-1)
かつ
ury(n/2-1) ≦ ury(n/2-2) ≦ ・・・ ≦ ury(1) < ury(0)、
ury(n/2) ≦ ury(n/2+1) ≦ ・・・ ≦ ury(n-2) < ury(n-1)
となるように構成する。
それ以外の構成、タッチ検出動作は実施の形態1と同じなので省略する。
Claims (12)
- ベース基板上に、複数の検出用行配線と複数の検出用列配線とを層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された検出エリアと、
外部回路と接続可能な端子と、
前記検出用行配線および前記検出用列配線と前記端子とを電気的に接続された複数の引き出し配線と、を有するタッチスクリーンであって、
前記検出エリアの周辺部の前記検出用行配線の幅が中央部の前記検出用行配線の幅より小さく構成された前記検出用行配線と、
前記検出エリアの周辺部の前記検出用列配線の幅が中央部の前記検出用列配線の幅より小さく構成された前記検出用列配線と、のいずれか一方、あるいは双方を具備することを特徴とするタッチスクリーン。 - 検出用行配線は電気的に接続し行方向に配列された複数の細線状電極であり、
検出用列配線は電気的に接続し列方向に配列された複数の細線状電極であり、
検出エリアの周辺部の前記検出用行配線を構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和が中央部の前記検出用行配線を構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和より小さく構成された前記検出用行配線と、
前記検出エリアの周辺部の前記検出用列配線を構成する複数の細線状電極の電極幅の総和が中央部の前記検出用列配線を構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和より小さく構成された前記検出用列配線と、のいずれか一方、あるいは双方を具備することを特徴とするタッチスクリーン。 - 検出用行配線および検出用行配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、検出エリアの中央部から周辺部に向けて、内側に隣接する前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和以下となるよう形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチスクリーン。
- 検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する細線状電極の本数により調整されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のタッチスクリーン。
- 検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する細線状電極の電極幅により調整されることを特徴とする請求項1乃至3項のいずれか1項に記載のタッチスクリーン。
- 検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する細線状電極の形成密度により調整されることを特徴とする請求項1乃至3項のいずれか1項に記載のタッチスクリーン。
- 検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極は、各々延在方向に傾斜部分と平行部分が繰り返されたジグザグ形状部分と、前記ジグザグ形状部分と線対称のジグザグ形状部分とを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のタッチスクリーン。
- 検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の延在方向からの角度により電極幅の総和を調整することを特徴とする請求項7に記載のタッチスクリーン。
- 検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極は、アルミニウム系合金またはアルミニウム系合金の上に窒化アルミニウムを形成した多層膜からなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のタッチスクリーン。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載のタッチスクリーンと、
複数の検出用行配線及び複数の検出用行配線を順次に選択するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路により選択された検出用行配線および検出用列配線と前記タッチスクリーン表面にタッチされた指示体との間に形成される静電容量に基づいて、前記タッチスクリーン上のタッチ座標の算出処理を行う検出処理回路と、を備えるタッチパネル。 - 表示パネルを有する表示装置と、
タッチスクリーンを有する請求項10に記載したタッチパネルと、を備えるタッチパネル付き表示装置。 - タッチスクリーンが表示パネルの前面に粘着剤により取り付けられていることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
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